Esitluste eelvaate kasutamiseks looge endale Google'i konto (konto) ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidi pealdised:

Süsivesikud. Lipiidid Rakkude keemiline koostis Luzganova I.N., bioloogiaõpetaja MBOU Keskkooli nimeline A.M. Gorki, Karatšev

Tunni eesmärgid: Selgitada, milliseid protsesse, mis kujutavad endast kvalitatiivset hüpet elutust loodusest elavasse, uurivad teadlased molekulaarsel tasandil. Ja õppida süsivesikute, lipiidide koostist, struktuuri ja funktsiooni

AINED organismis ANORGAANILISED ORGAANILISED Ühendid Ioonid Väikesed molekulid Makromolekulid (biopolümeerid) Vesi Soolad, happed jne Anioonid Katioonid Monosahhariidid Aminohapped Nukleotiidid Lipiidid Muud polüsahhariidid Valgud Nukleiinhapped

Orgaaniline aine Need on keemilised ühendid, mis sisaldavad süsinikuaatomeid. Iseloomulik ainult elusorganismidele orgaanilised ained rasvad valgud süsivesikud (lipiidid) nukleiinhapped

Biopolümeerid Suuri orgaanilisi ühendeid nimetatakse makromolekulideks. Makromolekulid koosnevad korduvatest, struktuurilt sarnastest madala molekulmassiga ühenditest, mis on omavahel seotud kovalentse sidemega – MONOMEERID. Monomeeridest moodustunud makromolekuli nimetatakse POLÜMEERIKS.

Orgaanilisi ühendeid, mis moodustavad elusrakud, nimetatakse BIOPOLÜMEERIdeks. BIOPOLÜMEERID on lineaarsed või hargnenud ahelad, mis sisaldavad palju monomeerseid ühikuid. Biopolümeerid

Biopolümeerid POLÜMEERID HOMOPOLÜMEERID HETEROPOLÜMEERID on esindatud ühte tüüpi monomeeridega (A - A - A - A ...) on esindatud mitme erineva monomeeriga (A - B - C - A - D ...) REGULAARNE EBAREGULAARNE monomeeride rühm kordub perioodiliselt ... A - B - A -B-A-B ... ... A-A-B-B-B-A-A-B-B-B ... ... A-B-C-A-B-C-A-B-C ... monomeeride näiline korratavus puudub ... A-B-A-A-B-A-B-B-B-A ... A-B-C-B-B-A-A-C-C

Biopolümeeride omadused Biopolümeerid Monomeeride arv, koostis, järjestus Paljude molekulide variantide konstrueerimine Planeedi elu mitmekesisuse alus

Keemiline koostis Sisaldus rakus Struktuur (struktuur) Omadused Funktsioonid Biopolümeerid PLAANI OMADUSED:

Orgaanilised ained Orgaanilised ained rasvad valgud süsivesikud (lipiidid) nukleiinhapped Omavahel ühendatud süsinikuaatomid moodustavad erinevaid struktuure - orgaaniliste ainete molekulide selgroo:

SÜSIVESIKUD Rakud C, O, H C n (H 2 O) n P - 70-90% F - 1-2% kuivkaalust 1-2% C 5 H 10 O 5 C 3 H 6 O 3 C 6 H 12 О 6 С 4 Н 8 О 4 Moodustub veest (Н 2 О) ja süsinikdioksiidist (СО 2) fotosünteesi käigus roheliste taimede kloroplastides

Mono - oligo (di) - polü - C A X A R I D S C 3 Trioosid (PVC, piim kuni selleni) C 4 Tetroosid C 5 Pentoosid (riboos, fruktoos, desoksüriboos) C 6 Heksoosid (glükoos, galaktoos) Sahharoos (glükoos + fruktoos) Maltoos (glükoos + fruktoos) + glükoos) Laktoos (glükoos + galaktoos) Tärklis Tselluloos Glükogeen Kitiin (M) (M + M) (M + M +… + M) SÜSIVESIKUD LIHTNE KOMPLEKS Kõikidel süsivesikutel on karbonüülrühm:

Lineaarne vorm Fruktoza Glucoza MONOSAHHARIIDID: Omadused: Värvitu, magus, lahustuv, kristalliseeruvad, läbivad KERGELT membraane Monosahhariidimolekulid on süsinikuaatomite lineaarsed ahelad. Tsükliline vorm lahuses Tsükliline vorm Lineaarne vorm Tsükliline vorm Galaktoos on iga raku jaoks oluline energiaallikas

Riboos Deoksüriboos MONOSAHHARIIDID: Omadused: Värvitu, magus, lahustuv, kristalliseeruvad, läbivad KERGELT membraane Monosahhariidi molekulid on süsinikuaatomite lineaarsed ahelad. Lahustes omandavad nad tsüklilise vormi, mis on osa nukleiinhapetest

Värvusetud magusad lahustuvad DISAHHARIIDID: Suhkur (glükoos + fruktoos) Linnased (glükoos + glükoos) Laktoos (glükoos + galaktoos) Omadused:

POLÜSHHARIIDID: Tselluloosi molekulid on lineaarse (hargnemata) struktuuriga, mille tulemusena moodustab tselluloos kergesti kiude. See on vees lahustumatu ja ei oma magusat maitset. Sellest on valmistatud taimerakkude seinad. Täidab tugi- ja kaitsefunktsiooni.

POLÜSHHARIIDID: tärklis ladestub inklusioonide kujul ja toimib taimeraku energiavaruainena

POLÜSHHARIIDID: Glükogeen A molekul koosneb ligikaudu 30 000 glükoosijäägist. See meenutab struktuurilt tärklist, kuid on hargnenud ja lahustub vees paremini. See ladestub inklusioonide kujul ja toimib loomaraku energiavaruainena.

POLÜSHHARIIDID: Kitiin Orgaaniline aine polüsahhariidide rühmast, mis moodustab lülijalgsete, seente ja bakterite välise kõva katte ja skeleti ning siseneb rakumembraanidesse (C 8 H 13 O 5 N)

Taimerakkudes tselluloosist, kitiinist putukate luustikus ja seente rakuseinas olev ehituskest annab rakkudele ja organismidele tugevust, elastsust ja kaitset suure niiskuskao eest. SÜSIVESIKUTE FUNKTSIOONID

Struktuurne monosuhkur võib kombineerida rasvade, valkude ja muude ainetega. Näiteks riboos on osa kõigist RNA molekulidest ja desoksüriboos on osa DNA-st. SÜSIVESIKUTE FUNKTSIOONID

Säilitamine Mono- ja oligosahhariidid imenduvad oma lahustuvuse tõttu kiiresti rakku, migreeruvad kergesti läbi organismi ning seetõttu ei sobi pikaajaliseks säilitamiseks. Energia salvestamise rolli täidavad tohutud vees lahustumatud polüsahhariidimolekulid. Taimed sisaldavad tärklist ning loomad ja seened glükogeeni. SÜSIVESIKUTE FUNKTSIOONID Glükogeen maksarakkudes

Transport Taimedes toimib sahharoos lahustuva reservsahhariidina ja transpordivormina, mida on lihtne kogu taimes transportida. Signaal On suhkrupolümeere, mis on osa rakumembraanidest; need tagavad sama tüüpi rakkude interaktsiooni, üksteise äratundmise rakkude poolt. (Kui eraldatud maksarakud segatakse neerurakkudega, hajuvad nad sama tüüpi rakkude interaktsiooni tõttu iseseisvalt kahte rühma: neerurakud ühinevad ühte rühma ja maksarakud teise rühma). SÜSIVESIKUTE FUNKTSIOONID

Energeetilised (17,6 kJ) Mono- ja oligosahhariidid on iga raku jaoks oluline energiaallikas. Lõhudes vabastavad nad energiat, mis salvestub ATP molekulide kujul, mida kasutatakse paljudes raku ja kogu organismi elutähtsates protsessides. SÜSIVESIKUTE FUNKTSIOONID Kaitsev ("lima") Erinevate näärmete poolt eritatav viskoosne eritis (lima) on rikas süsivesikute ja nende derivaatide (näiteks glükoproteiinide) poolest. Nad kaitsevad söögitoru, soolestikku, magu, bronhe mehaaniliste kahjustuste, kahjulike bakterite ja viiruste tungimise eest.

SÜSIVESIKUD  С, О, Н KOMPLEKSS Mono - Oligo (di) - Polü– S A X A R I D S Trioosid (PVC, piim to-ta) Tetroosid Pentoosid (riboos, fruktoos, desoksüriboos) Heksoosid (glükoos, galaktoos) Maltoos (glükoos) + fruktoos (glükoos) glükoos + glükoos) Laktoos (glükoos + galaktoos) Tärklis Tselluloos Glükogeen Kitiin magus lahustuv kristalliseeruma läbipääs. läbi membraanide KERGESTI maitsetu lahustuvad kristalliseeruvad läbi membraanide EI kell

 С, О, Н alkohol (glütseriin) rasvhapped + HÜDROFOOBNE LAHUSTUS BENSINIS, EETRIS, KLOROFORMIS 5-10%, rasvarakkudes kuni 90%  OMADUSED:  LIPIIDID

FOSFOLIPIIDID STEROIDID LIPOPROTEIINID GLÜKOLIPIIDID VAHA TRIGLÜTSERIIDID LIPIIDID Lipiidide tüübid

RASVAD (tahked) ÕLID (vedelad) TRIGLÜTSERIIDID Alkohol glütseriin + rasvhapped Alkohol + küllastumata (küllastumata) rasvhapped Lipiidide tüübid

FOSFOLIPIIDID Glütseriin + rasvhapped + fosforhappe jääk RAKUMEMBRAANID Lipiidide tüübid

Kõrgemate rasvhapete ja ühehüdroksüülsete kõrgmolekulaarsete alkoholide estrid WAX Taimed Loomad Lipiidide tüübid

STEROIDID VITAMIINID (K, E, D, A) HORMOONID (neerupealised, sugu) Alkohol kolesterool + rasvhapped Lipiidide tüübid

LIPOPROTEIINID GLÜKOLIPIIDID Lipiidid + süsivesikud Lipiidid + valgud Lipiidide tüübid Peaaegu kõik lipoproteiinid toodetakse maksas. Lipoproteiinide põhiülesanne on lipiidikomponentide transportimine kudedesse. Need paiknevad peamiselt plasmamembraani välispinnal, kus nende süsivesikukomponendid on teiste rakupinna süsivesikute hulgas. saab osaleda rakkudevahelises suhtluses ja kontaktides. Mõned neist on antigeenid.

LIPIIDIDE FUNKTSIOONID Säilitamine

LIPIIDIDE TOETUS-STRUKTUURILISED FUNKTSIOONID Lipiidid osalevad kõigi elundite ja kudede rakumembraanide ehituses, põhjustades nende poolläbilaskvust, osalevad paljude bioloogiliselt oluliste ühendite moodustumisel.

LIPIIDIDE energeetilised FUNKTSIOONID Lipiidid moodustavad 25-30% kogu kehale vajalikust energiast. 1 g rasva oksüdeerumisel vabaneb 39,1 kJ energiat Rasvlahustuvad vitamiinid K, E, D, A on ensüümide koensüümid (mittevalguline osa) Katalüütilised hormoonid - steroidid (sugu, neerupealised) on võimelised muutuma. paljude ensüümide aktiivsus, tugevdades või pärssides ensüümide toimet ja reguleerides seeläbi füsioloogiliste protsesside kulgu organismis Reguleeriv (hormonaalne)

LIPIIDIDE kaitsefunktsioonid Mehaaniline (löögisummutus, kõhuõõne rasvakiht kaitseb siseorganeid kahjustuste eest) Termoreguleeriv (soojust isoleeriv) - rasv juhib halvasti soojust ja külma. Elektriisolatsioon (närvikiudude müeliinikest)

Ainevahetusvee allikas LIPIIDIDE FUNKTSIOONID 1 kg rasva lagunemisel vabaneb 1,1 kg vett

LIPIIDID  С, О, Н  alkohol (glütserool) rasvhapped + HÜDROFOOBNE 5-10%, rasvarakkudes kuni 90% RASVAD (tahked) ÕLID (vedelad) FOSFO-LIPIIDID STEROIDID LIPOPROTEIINID GLÜKOLIPIIDID -ALKOLIPIIDID -FUNKTSIOONI ALKOLIPIDID-FUNKTSIOONI + küllastumata (küllastumata) rasvhapped Alkohol + küllastumata rasvhapped Glütseriin + rasvhapped + fosforhappe jääk Kõrgemate rasvhapete ja ühehüdroksüülsete kõrgmolekulaarsete alkoholide estrid WAX Lipiidid + süsivesikud Lipiidid + valgud Alkohol + kolesterool + rasvhapped (A, VITA, KMINS) HORMOONID (neerupealised, sugu) Tugi-struktuurne Reguleeriv (hormonaalne) Energeetiline 39,1 kJ Katalüütiline Reserveeritud Metaboolne veeallikas Kaitsev (termoreguleeriv) Bensiin, eeter, kloroform

Süsivesikute massiosa eluslooduses on suurem kui teistel orgaanilistel ühenditel. Loomade ja seente rakkudes on süsivesikuid ebaolulises koguses (umbes 1% kuivmassist, maksa- ja lihasrakkudes - kuni 5%), samas kui taimerakkudes on nende sisaldus palju suurem (60 - 90%). . Süsivesikud tekivad peamiselt fotosünteesi tulemusena. Heterotroofsed organismid saavad süsivesikuid toidust või sünteesivad neid teistest orgaanilistest ühenditest (rasvad, aminohapped jne).

Süsivesikud on orgaanilised ühendid, milles süsiniku ja hapniku suhe vastab põhimõtteliselt valemile (CH 2 O) n, kus n = 3 või rohkem. Siiski on süsivesikuid, milles see suhe on mõnevõrra erinev ja mõned sisaldavad lämmastiku-, fosfori- või väävliaatomeid.

Süsivesikute hulka kuuluvad monosahhariidid, oligosahhariidid ja polüsahhariidid.

Monosahhariidid lahustuvad ainetes hästi ja neil on magus maitse. Vaatleme monosahhariidide struktuuri, kasutades näitena glükoosi. Selle molekulaarvalem on C6H1206.

Glükoosi molekul

Monosahhariidid klassifitseeritakse süsinikuaatomite arvu järgi nende molekulides. Metsloomade jaoks on kõige olulisemad pentoos (viie süsinikuaatomiga ühendid) ja heksoos (kuue süsinikuaatomiga ühendid). Lisaks glükoosile on tavalised heksoosid fruktoos ja galaktoos. Pentoosidest on laialt levinud riboos ja desoksüriboos, mille jäägid on osa nukleiinhapete monomeeridest. Monosahhariidid on võimelised omavahel kombineerima, kasutades -OH rühmi. Sel juhul moodustub see hapnikuaatomi (-O-) kaudu monosahhariidide kahe jäägi vahel.

Polüsahhariidide moodustumise skeem, kasutades näitena tselluloosi (molekuli fragment)

Oligosahhariidid ja polüsahhariidid koosnevad monosahhariidi jääkidest. Oligosahhariidid on polümeersed süsivesikud, milles 2 kuni 10 monosahhariidi ühikut on seotud kovalentsete sidemetega. Näiteks disahhariidid moodustuvad kahest monosahhariidi jäägist. Looduses on laialt levinud järgmised disahhariidid: tavaline toidusuhkur - sahharoos (koosneb glükoosi ja fruktoosi jääkidest) ja piimasuhkur - laktoos (koosneb glükoosi ja galaktoosi jääkidest).

Monosahhariidide interaktsiooni tulemusena võivad tekkida sadadest ja tuhandetest jääkainetest koosnevad ahelad – polüsahhariidid. Need ühendid lahustuvad vees halvasti ja ei maitse magusalt. Looduses on tavalised glükoosijääkidest moodustunud polüsahhariidid tselluloos, glükogeen ja tärklis. Teine looduslikult esinev polüsahhariid, kitiin, koosneb lämmastikku sisaldavatest glükoosi derivaatidest.

Süsivesikute funktsioonid on üsna mitmekesised. Energiafunktsioon on tingitud sellest, et 1 g süsivesikute täieliku lagunemise tulemusena vabaneb 17,6 kJ energiat. Osa sellest energiast tagab keha toimimise ja osa vabaneb soojuse kujul. Suurim kogus energiat vabaneb süsivesikute oksüdeerumisel hapnikuga, kuid süsivesikute lagunemine koos energia vabanemisega võib toimuda ka muudel juhtudel. See on oluline hapnikupuuduse või -puuduse tingimustes elavate organismide jaoks.

Polüsahhariidid võivad rakkudes koguneda, st täita reservfunktsiooni. Loomade ja seente rakkudesse koguneb glükogeen ning taimerakkudesse tärklis. Süsivesikute ehituslik (struktuurne) funktsioon seisneb selles, et polüsahhariidid on osa teatud struktuuridest. Niisiis moodustab kitiin lülijalgsete välisskeleti ja sisaldub seente rakuseinas ning tselluloos - taimede rakuseinas. Lipiididega seotud süsivesikud ja lipiidid asuvad väljaspool loomaraku plasmamembraani ja bakteriraku seina. Spetsiaalsed süsivesikute ühendid valkudega (mukopolüsahhariidid) täidavad selgroogsete ja inimeste organismides määrimisfunktsiooni - need on osa vedelikust, määrivad liigeste pindu.

Polüsahhariidahelad võivad sõltuvalt nende funktsioonist olla lineaarsete vahedega või hargnenud. Polüsahhariidide ahelad, mis on osa raku või organismi struktuuridest, on omavahel seotud arvukate sidemetega, mis tagab nende ainete tugevuse ja keemilise vastupidavuse. Enamik polüsahhariide on aga looma- ja taimerakkude reservained, neil on arvukalt hargnenud ahelaid, mille tulemusena lagunevad need rakus olevad molekulid paljudes punktides korraga kiiresti glükoosiks.

Lipiidide struktuur, omadused ja bioloogiline roll

Iga keharakk sisaldab lipiide. Lipiidid on rasvhapete ja mitmehüdroksüülsete alkoholide või aldehüüdide derivaadid. Rasvhapped on orgaanilised happed, mille ahelas on neli või enam (kuni 24) süsinikuaatomit, tavaliselt hargnemata ahel. Mõned lipiidid on veidi erineva struktuuriga, kuid ka vees halvasti lahustuvad.

Lipiidid on hüdrofoobsed, kuid lahustuvad hästi mittepolaarsetes lahustites: benseen, kloroform, atsetoon.

Rasvad moodustavad suure rühma lipiide. Rasvad on glütserooli kolmehüdroksüülse alkoholi ja kolme hargnemata rasvhapete jäägi estrid. Rasvade üks olulisemaid funktsioone on energia. 1 g rasva täieliku lagunemise korral vabaneb 38,9 kJ energiat – kaks korda rohkem kui sarnase koguse süsivesikute või valkude täielikul lagunemisel. Varufunktsioon seisneb selles, et rasvad sisalduvad rakkude tsütoplasmas inklusioonidena - rasvarakkudes, päevalilleseemnetes jne. Rasvavarusid saavad organismid kasutada varukoitainetena ja ainevahetusvee allikana (kui 1 g rasv on oksüdeerunud, umbes 1,1 ml vett).

Loomade nahaalusesse rasvkoesse kogunevad rasvad kaitsevad keha äkiliste temperatuurimuutuste eest, täites soojust isoleerivat funktsiooni. See rasvade funktsioon on tingitud nende madalast soojusjuhtivusest. Keha rasvavarudel võib olla ka kaitsefunktsioon. Eelkõige kaitsevad nad siseorganeid mehaaniliste kahjustuste eest.

Struktuurilt rasvadele sarnased ühendid on vahad, mille kiht katab maismaataimede lehti ja vilju, paljude lülijalgsete kitiinse skeleti pinda, takistades vee liigset aurustumist kehapinnalt.

Steroidid moodustavad eraldi lipiidide rühma. Loomade organismis on kõige olulisem steroid kolesterool – rakumembraanide komponent, samuti D-vitamiini, neerupealiste hormoonide ja sugunäärmete sünteesi eelkäija.

Lipiidide hulgas on ühendeid, mis on tekkinud lihtsate lipiidimolekulide koosmõjul teiste ainetega. Nende hulka kuuluvad lipoproteiinid (lipiidide ja valkude ühendid), glükolipiidid (lipiidid ja süsivesikud), fosfolipiidid (sisaldavad fosforhappe jääke)

Avaleht> Loeng

Loeng 3. Süsivesikud, lipiididSüsivesikud. Süsivesikud ehk sahhariidid – orgaanilised ained, mille hulka kuuluvad süsinik, hapnik, vesinik. Süsivesikute keemilist koostist iseloomustab nende üldvalem C m (H 2 O) n, kus m ≥ n. Loomarakkude massist moodustavad süsivesikud umbes 1% ning maksa- ja lihasrakkudes kuni 5%. Taimerakud on kõige rikkamad süsivesikute poolest (kuni 90%). Vesinikuaatomite arv süsivesikute molekulides on tavaliselt kaks korda suurem kui hapnikuaatomite arv (see tähendab, nagu veemolekulis). Sellest ka nimi – süsivesikud. Süsivesikuid on kaks rühma: lihtsad ja keerulised. Lihtsad süsivesikud. Lihtsaid süsivesikuid nimetatakse monosahhariidid, kuna need ei hüdrolüüsita seedimise käigus, erinevalt komplekssetest, mis lagunevad hüdrolüüsi käigus, moodustades monosahhariide. Lihtsuhkrute üldvalem on (CH 2 O) n, kus n ≥ 3, olenevalt süsinikuaatomite arvust monosahhariidide molekulis on: trioosid (3C), tetroosid (4C), pentoos (5C), heksoos (6C), heptoos (7C). Looduses on kõige levinumad pentoosid ja heksoosid. V

Riis. ... Pentoos:

1 - riboos; 2 - desoksüriboos.

Olulisemad monosahhariidid: pentoosidest - riboos (C 5 H 10 O 5) ja desoksüriboos (C 5 H 10 O 4), mis on osa DNA, RNA ja ATP nukleotiididest. Deoksüriboos erineb riboosist selle poolest, et selle teise süsinikuaatomi juures on vesinikuaatom, mitte hüdroksüülrühm nagu riboosis. JA

Riis. ... Glükoosi molekuli lineaarne ja tsükliline struktuur.

Levinumad heksoosid on glükoos, fruktoos ja galaktoos (üldvalem C 6 H 12 O 6). Glükoos (viinamarjasuhkur) On rakkude peamine energiaallikas. Osa liitsüsivesikutest. Kohustuslik verekomponent. Selle koguse vähenemine põhjustab närvi- ja lihasrakkude elutähtsate funktsioonide viivitamatut häirimist. Olles rakkudes, reguleerib see osmootset rõhku. Fruktoos leidub vabas vormis puuviljades. Seda leidub eriti rohkelt mees ja puuviljades. Palju magusam kui glükoos ja teised suhkrud. See on osa oligo- ja polüsahhariididest, osaleb taimerakkude turgori säilitamises. galaktoos– ka glükoosi ruumiline isomeer. Koos glükoosiga moodustavad nad kõige olulisema piima disahhariidi - laktoos helistas piimasuhkur... Muudab kergesti glükoosiks. M

Riis. ... Glükoosi isomeerid:

1 - -isomeer; 2 - -isomeer.

Monosahhariidide olekulid võivad olla sirgjooneliste ahelate või tsükliliste struktuuride kujul (joonis). Pentooside ja heksooside jaoks on kõige iseloomulikum tsükliline struktuur, lineaarsed molekulid on väga haruldased. Disahhariidide ja polüsahhariidide molekule moodustavad ka monosahhariidide tsüklilised vormid. Monosahhariide võib esitada - ja -isomeeridena (joonis). Esimesel süsinikuaatomil olev hüdroksüülrühm võib paikneda nii tsükli tasandi all (-isomeer) kui ka selle kohal (-isomeer),-isomeeridest moodustuvad tärklise ja glükogeeni molekulid, -isomeerid - tselluloos Monosahhariidide omadused: madal molekulmass, magus maitse, vees kergesti lahustuv, kristalliseerub, viitab suhkrute redutseerimisele (taastamisele). Komplekssed süsivesikud. Kompleksseid süsivesikuid nimetatakse süsivesikuteks, mille molekulid hüdrolüüsi käigus lagunevad, moodustades monosahhariide. Nende koostist väljendatakse üldvalemiga Cm (H 2 O) n, kus m> n. Komplekssed süsivesikud jagunevad oligosahhariidid ja polüsahhariidid.O

Riis. ... Disahhariidide moodustumine.

Ligosahhariidid . Oligosahhariidid on komplekssed süsivesikud, mis sisaldavad 2 kuni 10 monosahhariidi jääki. Sõltuvalt oligosahhariidimolekulides sisalduvate monosahhariidijääkide arvust eristatakse disahhariide, trisahhariide, tetrasahhariide jne. Looduses kõige levinumad on disahhariidid. Disahhariidid- oligosahhariidid, mille molekulid moodustavad kaks monosahhariidi jääki. Disahhariidid tekivad kahe monosahhariidi (enamasti heksooside) kondenseerumise tulemusena (joonis). Kahe monosahhariidi vahel tekkivat sidet nimetatakse glükosiidne... Tavaliselt moodustub see külgnevate monosahhariidiühikute 1. ja 4. süsinikuaatomi vahel - 1,4-glükosiidside... Olulisemad disahhariidid on maltoos, laktoos, sahharoos. Maltoos (linnasesuhkur) koosneb kahest -glükoosi jäägist. Disahhariid lahustub vees hästi. Moodustub kahe -glükoosi molekuli või ensüümi kondensatsioonireaktsiooni tulemusena maltaas tärklise hüdrolüüsi käigus. Sahharoos (roosuhkur, peedisuhkur) koosneb -glükoosi ja fruktoosi jääkidest. Lahustame kergesti vees. Taimedes laialt levinud. Fotosünteesi käigus tekkinud süsivesikud voolavad lehtedest sahharoosi kujul välja... Sahharoos muudetakse kergesti tärkliseks ja glükogeeniks. Mängib tohutut rolli loomade ja inimeste toitumises. Sahharoosi saadakse peamiselt suhkrupeedist ja suhkruroost.

Riis. ... Kõige olulisemad disahhariidid

Laktoos (piimasuhkur) moodustuvad jääkainetest galaktoos ja - glükoos... Vees halvasti lahustuv. Osa piimast. See on noorte imetajate energiaallikas. Mõnel taimel leidub vabal kujul. Kasutatakse mikrobioloogiatööstuses toitekeskkonna valmistamiseks.Oligosahhariidide omadused: suhteliselt madal (mitusada) molekulmass, hea lahustuvus vees, kergesti kristalliseeruv, tavaliselt magusa maitsega, võib olla nii redutseeriv kui ka mitteredutseeriv. Polüsahhariidid. Kõrgmolekulaarsed orgaanilised ained, biopolümeerid, mille monomeerid on lihtsüsivesikud. Kõige sagedamini on polüsahhariidide monomeeriks glükoos, mõnikord galaktoos ja muud suhkrud. Reeglina sisaldab polüsahhariidide koostis mitusada monomeerset ühikut. P

Joonis 267. Hargnenud polüsahhariidi moodustumine.

Olisahhariidid tekivad polükondensatsioonireaktsiooni tulemusena (joonis). Kui polüsahhariidi molekulis on ainult 1,4-glükosiidsidemeid, moodustub lineaarne hargnemata polümeer (tselluloos). Kui on olemas nii 1,4- kui ka 1,6-glükosiidsidemed, on polümeer hargnenud (glükogeen) Erinevad lineaarsed ahelad moodustavate monosahhariidijääkide vahele moodustub 1,6-glükosiidside. Olulisemad polüsahhariidid on tärklis, glükogeen, tselluloos, kitiin, mureiin. Tärklis- taimede peamine varusüsivesik. Üldvalem on (C 6 H 10 O 5) n, kus n on -glükoosijääkide arv. Külmas vees lahustumatu. Kuumas vees moodustab see omadustelt kolloidset (tärklisepastat) meenutava lahuse. Tärklise molekul koosneb ligikaudu 20% ulatuses amüloos ja 80% sellest amülopektiin... Lineaarsed amüloosiahelad koosnevad mitmest tuhandest glükoosijäägist ja on võimelised spiraalselt keerduma, võttes kompaktsema kuju. Amülopektiin hargneb intensiivselt ja tänu sellele on tagatud selle kompaktsus.

Glükogeen. Loomade ja inimeste peamine süsivesikute reserv. Leidub ka seentes, pärmis ja maisituumades. Leitud peamiselt maksas (20%) ja lihastes (4%). Toimib glükoosi allikana. Molekul sarnaneb amülopektiini molekuliga, kuid hargneb tugevamalt. Glükogeen lahustub kuumas vees suhteliselt hästi. Tselluloos (kiud). Peamine struktuurne süsivesik taime rakuseintes. Üks levinumaid looduslikke polümeere: sinna akumuleerub umbes 50% kogu biosfääri süsinikust. Tselluloos on vees lahustumatu, selles ainult paisub. See on -glükoosi lineaarne polümeer. Erinevalt tärklisest on glükoosijäägid tselluloosi molekulis seotud glükosiidsidemetega, mis välistab selle lagunemise inimese seedemahlade toimel, kuna inimesel puuduvad ensüümid, mis suudaksid tselluloosi -glükosiidsidemeid lõhkuda. Kitiin- polüsahhariid, -glükoosi aminoderivaadi polümeer, täidab mõnede loomade ja seente rakuseintes kaitsvaid ja struktuurseid funktsioone. Murein- polüsahhariid, mis koosneb polüsahhariidahelate võrgustikust, mis on ühendatud arvukate peptiidahelatega. Moodustab bakteriseina mureiinist skeleti. Polüsahhariidide omadused. Need on suure molekulmassiga (tavaliselt sadu tuhandeid), ei anna selge kujuga kristalle või on vees lahustumatud või moodustavad lahuseid, mis oma omadustelt meenutavad kolloidset, magus maitse ei ole iseloomulik, kuuluvad mitteredutseerivate süsivesikute hulka. Süsivesikute funktsioonid.Energia On üks süsivesikute põhifunktsioone. Süsivesikud (glükoos) on loomakeha peamised energiaallikad. Tagage kuni 67% päevasest energiatarbimisest (vähemalt 50%). 1 g süsivesikute lagundamisel eraldub 17,6 kJ, vesi ja süsihappegaas. Säilitamine funktsioon väljendub tärklise kogunemises taimerakkudesse ja glükogeeni kogunemises loomarakkudesse, mis täidavad glükoosiallika rolli, vabastades seda vajaduse korral kergesti. Ehituse toetamine. Süsivesikud on osa rakumembraanidest ja rakuseintest (tselluloos on osa taimede rakuseinast, lülijalgsete kest moodustub kitiinist, mureiin aga bakterite rakuseina). Koos lipiidide ja valkudega moodustavad nad glükolipiide ja glükoproteiine. Riboos ja desoksüriboos on osa nukleotiidmonomeeridest. Retseptor... Glükoproteiinide ja rakuseinte glükolipiidide oligosahhariidide fragmendid täidavad retseptori funktsiooni, tajudes väliskeskkonna signaale. Kaitsev. Erinevate näärmete eritatav lima on rikas süsivesikute ja nende derivaatide (näiteks glükoproteiinide) poolest. Nad kaitsevad söögitoru, soolestikku, magu, bronhe mehaaniliste kahjustuste eest, takistavad bakterite ja viiruste sattumist organismi. Lipiidid. Lipiidid on orgaaniliste ühendite liitrühm, millel pole ühte keemilist omadust. Neid ühendab asjaolu, et nad kõik on vees lahustumatud, kuid lahustuvad hästi orgaanilistes lahustites (eeter, kloroform, bensiin). Lipiide leidub kõigis loomade ja taimede rakkudes. Lipiidide sisaldus rakkudes on kuni 5%, kuid rasvkoes võib see mõnikord ulatuda 90%ni.On liht- ja komplekslipiide. Lihtlipiidid on kahekomponendilised ained, mis on kõrgemate rasvhapete ja osa alkoholi, sagedamini glütserooli estrid. Komplekssed lipiidid koosnevad mitmekomponentsetest molekulidest. lihtsad lipiidid kaaluge rasvu ja vahasid. Rasvad looduses laialt levinud. Rasvad on kõrgemate rasvhapete ja kolmehüdroksüülse alkoholi – glütseriini – estrid. Keemias nimetatakse seda orgaaniliste ühendite rühma tavaliselt triglütseriidideks, kuna kõik kolm glütserooli hüdroksüülrühma on seotud rasvhapetega. Triglütseriididest, mille molekulidel on sarnane struktuur, on leitud üle 500 rasvhappe. Nagu aminohapetel, on ka rasvhapetel kõigi hapete jaoks sama rühmitus – hüdrofiilne karboksüülrühm (–COOH) ja hüdrofoobne radikaal, mille poolest nad erinevad üksteisest. Seetõttu on rasvhapete üldvalemiks R-COOH. Radikaaliks on süsivesiniku saba, mis erineb erinevate rasvhapete poolest –CH 2 rühmade arvu poolest. B

Riis. ... Triglütseriidi molekuli moodustumine.

Enamik rasvhappeid sisaldab "sabas" paarisarv süsinikuaatomeid, 14 kuni 22 (kõige sagedamini 16 või 18). Lisaks võib süsivesiniku saba sisaldada erinevas koguses kaksiksidemeid. Kaksiksidemete olemasolu või puudumine süsivesiniku sabas eristab küllastunud rasvhapped mis ei sisalda kaksiksidemeid süsivesiniku sabas ja küllastumata rasvhappeid, millel on kaksiksidemed süsinikuaatomite vahel (-CH = CH -) Kui triglütseriidides on ülekaalus küllastunud rasvhapped, siis on need toatemperatuuril tahked (rasvad), kui küllastumata on vedelad (õli). Rasvade tihedus on väiksem kui vee tihedus, mistõttu need ujuvad vees ja on pinnal. Vaha- rühm lihtsaid lipiide, mis on kõrgemate rasvhapete ja kõrgema molekulmassiga alkoholide estrid. Neid leidub nii looma- kui taimeriigis, kus nad täidavad peamiselt kaitsefunktsioone. Taimedel katavad nad näiteks lehed, varred ja viljad õhukese kihiga, kaitstes neid vee märgumise ja mikroorganismide sissetungimise eest. Puuviljade säilivusaeg sõltub vahakatte kvaliteedist. Mesilasvaha katte all hoitakse mett ja arenevad vastsed. Komplekssetele lipiididele hõlmavad fosfolipiidid, g

Riis. 269. Fosfolipiidmolekul

Lipiidid, lipoproteiinid, steroidid, steroidhormoonid, vitamiinid A, D, E, K. F

Riis. ... Fosfolipiidhape
membraani moodustav

Osfolipiidid on mitmehüdroksüülsete alkoholide estrid kõrgemate rasvhapetega, mis sisaldavad fosforhappejääki (joonis). Mõnikord võib sellega seostada täiendavaid rühmi (lämmastikalused, aminohapped). Reeglina sisaldab fosfolipiidi molekul kahte kõrgemat rasvhappejääki ja ühte fosforhappejääki. Fosfolipiide leidub kõigis elusolendite rakkudes, osaledes peamiselt rakumembraanide fosfolipiidide kaksikkihi moodustamises - fosforhappe jäägid on hüdrofiilsed ja alati suunatud membraani välis- ja sisepindade poole ning hüdrofoobsed sabad on suunatud üksteise poole sees membraan. Glükolipiidid Need on lipiidide süsivesikute derivaadid. Koos mitmehüdroksüülse alkoholi ja kõrgemate rasvhapetega sisaldavad nende molekulid ka süsivesikuid. Need paiknevad peamiselt plasmamembraani välispinnal, kus nende süsivesikukomponendid on teiste rakupinna süsivesikute hulgas. Lipoproteiinid- valkudega seotud lipiidimolekulid. Membraanides on neid palju, valgud võivad läbi ja läbi membraani tungida, paiknevad membraani all või kohal, võivad olla uputatud lipiidide kaksikkihti erineva sügavusega. Lipoidid- rasvained. Need sisaldavad steroidid(loomsetes kudedes laialt levinud kolesterool ja selle derivaadid - neerupealiste koore hormoonid - mineralokortikoidid, glükokortikoidid, östradiool ja testosteroon - vastavalt nais- ja meessuguhormoonid). Lipoidide hulka kuuluvad terpeenid (eeterlikud õlid, millest sõltub taimede lõhn), giberelliinid (taimede kasvuained), mõned pigmendid (klorofüll, bilirubiin), rasvlahustuvad vitamiinid (A, D, E, K). Lipiidide funktsioonid.

	Näited ja selgitused
Energia	Triglütseriidide põhifunktsioon. 1 g lipiidide lagunemisel vabaneb 38,9 kJ
Struktuurne	Rakumembraanide moodustumisel osalevad fosfolipiidid, glükolipiidid ja lipoproteiinid.
Säilitamine	Rasvad ja õlid on loomade ja taimede toiduvaru. Tähtis loomadele, kes magavad külmal aastaajal või teevad pikki üleminekuid piirkonnas, kus puuduvad toiduallikad Taimeseemneõlid on olulised, et anda seemikule energiat.
Kaitsev	Rasvakihid ja rasvakapslid tagavad siseorganite pehmenduse. Vahakihte kasutatakse taimede ja loomade vetthülgava kattena.
Soojusisolatsioon	Nahaalune rasvkude takistab soojuse väljavoolu ümbritsevasse ruumi. Oluline vee- või külmemas kliimas elavatele imetajatele.
Reguleerivad	Giberelliinid reguleerivad taimede kasvu. Suguhormoon testosteroon vastutab meeste sekundaarsete sugutunnuste kujunemise eest. Suguhormoon östrogeen vastutab naiste sekundaarsete seksuaalomaduste kujunemise eest ja reguleerib menstruaaltsüklit. Mineralokortikoidid (aldosteroon jne) kontrollivad vee-soola ainevahetust. Glükokortikoidid (kortisool jne) osalevad süsivesikute ja valkude ainevahetuse reguleerimises.
Metaboolse vee allikas	1 kg rasva oksüdeerumisel eraldub 1,1 kg vett. Kõrbeelanike jaoks oluline.
Katalüütiline	Rasvlahustuvad vitamiinid A, D, E, K on ensüümide kofaktorid, st neil vitamiinidel endal katalüütiline aktiivsus puudub, kuid ilma nendeta ei saa ensüümid oma funktsioone täita.

Põhimõisted ja mõisted 1. Lihtsad süsivesikud. 2. Komplekssed süsivesikud. 2. Oligosahhariidid. 3. Polüsahhariidid. 4. Viinamarjasuhkur. 5. Linnasesuhkur 6. Peedisuhkur. 7. Piimasuhkur. 8. Tärklis, glükogeen, kiudained. 9. Kitiin, mureiin. 10. Lipiidid. 11. Rasvad. 12. Fosfolipiidid. 13. Steroidid. Olulised ülevaateküsimused Loengud

Koolinoorte toitumisalaste materjalide väljatöötamise vajaduse tingivad masendavad andmed tänapäeva kooliõpilaste tervisliku seisundi kohta, toidukultuuri kui tervisliku eluviisi komponendi puudumine.

Süsivesikud on keerulised orgaanilised ühendid, mis sisaldavad süsiniku, hapniku ja vesiniku aatomeid.

Eristage lihtsaid ja keerulisi süsivesikuid. Lihtsaid süsivesikuid nimetatakse monosahhariidideks. Komplekssed süsivesikud on polümeerid, milles monosahhariidid toimivad monomeeridena. Disahhariid moodustub kahest monosahhariidist, trisahhariid kolmest ja polüsahhariid paljudest.

Kõik monosahhariidid on värvitud ained, mis lahustuvad vees hästi. Peaaegu kõik need on meeldiva magusa maitsega. Kõige tavalisemad monosahhariidid on glükoos, fruktoos, riboos ja desoksüriboos. Puuviljade ja marjade, aga ka mee magus maitse sõltub nende glükoosi- ja fruktoosisisaldusest. Riboos ja desoksüriboos on osa nukleiinhapetest ja ATP-st.

Di- ja trisahhariidid, nagu monosahhariidid, lahustuvad vees hästi ja neil on magus maitse. Monomeeriühikute arvu suurenemisega väheneb polüsahhariidide lahustuvus, magus maitse kaob.

Disahhariididest on olulised peet (või roo) ja piimasuhkur, polüsahhariididest on laialt levinud tärklis (taimedes), glükogeen (loomadel) ja kiudained (tselluloos). Puit on peaaegu puhas tselluloos. Nende polüsahhariidide monomeerideks on glükoos.

Süsivesikute bioloogiline roll.

Süsivesikud mängivad energiaallika rolli, mis on vajalik raku erinevate tegevusvormide rakendamiseks. Rakkude tegevuseks – liikumiseks, sekretsiooniks, biosünteesiks, luminestsentsiks jne – on vaja energiat. Keerulise struktuuriga, energiarikkad süsivesikud lõhustuvad rakus sügavalt ja muutuvad selle tulemusena lihtsateks energiavaesteks ühenditeks - süsinikmonooksiidiks (IV) ja veeks (CO 2 ja H 2 O). Selle protsessi käigus vabaneb energia. 1 g süsivesikute lagundamisel vabaneb 17,6 kJ.

Lisaks energiale täidavad süsivesikud ka ehitusfunktsiooni. Näiteks taimerakkude seinad on valmistatud tselluloosist.

Lipiidid.

Lipiidid on orgaanilised ained, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad bensiinis, eetris, atsetoonis.

Lipiididest on levinumad ja tuntumad rasvad. Rasvasisaldus rakkudes on tavaliselt madal: 5-10% (kuivainest). Siiski on rakke, mis sisaldavad umbes 90% rasva. Loomadel leidub selliseid rakke naha all, piimanäärmetes ja omentumis. Rasva leidub kõigi imetajate piimas. Mõnes taimes on suur hulk rasva koondunud seemnetesse ja puuviljadesse, näiteks päevalilledesse, kanepisse ja kreeka pähklitesse.

Lisaks rasvadele sisaldavad rakud teisi lipiide, näiteks letsitiini, kolesterooli. Lipiidide hulka kuuluvad mõned vitamiinid (A, D) ja hormoonid (näiteks suguhormoonid).

Lipiidide bioloogiline tähtsus on suur ja mitmekesine. Märgime kõigepealt nende ehitusfunktsiooni. Lipiidid on hüdrofoobsed. Nende ainete kõige õhem kiht on osa rakumembraanidest. Kõige rohkem lipiide – rasv – on energiaallikana suur tähtsus. Rasvad võivad rakus oksüdeerida süsinikmonooksiidiks (IV) ja veeks. Rasva lagunemisel vabaneb kaks korda rohkem energiat kui süsivesikute lagunemisel. Loomad ja taimed koguvad rasva varuks ja tarbivad seda eluprotsessis. Seemnete kõrge rasvasisaldus on vajalik, et anda seemikule energiat, kuni see hakkab ise toituma.

Lisaks tuleks märkida rasva tähtsust veeallikana. 1 kg rasvast moodustub selle oksüdeerumisel peaaegu 1,1 kg vett. See seletab, kuidas mõned loomad suudavad üsna kaua ilma veeta hakkama saada. Näiteks kuiva kõrbe ületanud kaamelid ei pruugi juua 10–12 päeva. Karud, marmotid ja muud talveunes elavad loomad ei joo rohkem kui kaks kuud. Need loomad saavad eluks vajalikku vett rasvade oksüdatsiooni tulemusena. Lisaks struktuursetele ja energeetilistele funktsioonidele on lipiididel kaitsefunktsioonid; rasval on madal soojusjuhtivus. See ladestub naha alla, moodustades mõnel loomal märkimisväärseid kogunemisi. Niisiis ulatub vaalal nahaaluse rasvakihi paksus 1 meetrini, mis võimaldab sellel loomal elada polaarmere külmas vees.

1. Bioloogilised polümeerid
2. Süsivesikud ja nende struktuur
3. Süsivesikute funktsioonid
4. Lipiidid, nende struktuur ja funktsioon

Rakud sisaldavad palju orgaanilisi ühendeid: süsivesikuid, valke, lipiide, nukleiinhappeid ja muid ühendeid, mida elutus looduses ei leidu. Orgaanilised ained on keemilised ühendid, mis sisaldavad aatomeid süsinik.

Süsinikuaatomid on võimelised sõlmima üksteisega tugeva kovalentse sideme, moodustades mitmesuguseid erinevaid ahela- või tsüklimolekule.

Kõige lihtsamad süsinikku sisaldavad ühendid on süsivesinikud,ühendid, mis sisaldavad ainult süsinikku ja vesinikku. Enamik orgaanilisi, s.o süsinikuühendeid sisaldavad aga ka muid elemente (hapnik, lämmastik, fosfor, väävel).

Orgaanilised ühendid - elusloodusele iseloomulikud süsiniku sisaldavad ained - moodustavad keskmiselt 20-30% elusorganismide rakumassist. Rakkude ja organismide põhiomadused määravad kindlaks orgaanilised polümeerid: valgud, süsivesikud, nukleiinhapped, aga ka kompleksühendid - rasvad ja mitmed hormoonmolekulid, pigmendid, üksikud nukleotiidid, eelkõige ATP (adenosiintrifosforhape).

1. Bioloogilised polümeerid (biopolümeerid).

Bioloogilised polümeerid on orgaanilised ühendid, mis moodustavad elusorganismide rakud ja nende ainevahetusproduktid.

Polümeer(kreeka keelest "poly" - palju) - mitme lüliga kett, milles lüli on mingi suhteliselt lihtne aine - monomeer. Monomeerid ühinevad, moodustades tuhandetest monomeeridest koosnevad ahelad. Kui tähistate monomeeri tüüpi teatud tähega, näiteks A, siis võib polümeeri kujutada väga pika monomeeriühikute kombinatsioonina: A-A-A-A -...- A. Need on näiteks teile tuntud orgaanilised ained: tärklis, glükogeen, tselluloos jne. Biopolümeerid on valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid. Biopolümeeride omadused sõltuvad nende molekulide struktuurist: polümeeri moodustavate monomeerühikute arvust ja mitmekesisusest. Kui kombineerida kahte tüüpi monomeere A ja B, võib saada väga erinevaid polümeere. Selliste polümeeride struktuur ja omadused sõltuvad vaheldumise arvust, suhtest ja järjekorrast, st monomeeride asukohast ahelates. Nimetatakse polümeeri molekulis, mille monomeeride rühm kordub perioodiliselt regulaarne. Need on näiteks skemaatiliselt kujutatud polümeerid korrapärase monomeeride vaheldumisega:

A B A B A B A B ...

A A B B A A B B ...

A BBABBABB A ...

Siiski on võimalik saada palju rohkem polümeeride variante, mille puhul monomeeride korratavuses pole nähtavat seaduspärasust. Selliseid polümeere nimetatakse ebaregulaarne.

Oletame, et iga monomeer määrab polümeeri mingi omaduse. Näiteks monomeer A määrab suure tugevuse ja monomeer B elektrijuhtivuse. Neid kahte monomeeri erinevates vahekordades kombineerides ja erinevatel viisidel vaheldumisi võib saada tohutul hulgal erinevate omadustega polümeerseid materjale. Kui me ei võta kahte tüüpi monomeere (A ja B), vaid rohkem, siis ja polümeeri ahela variantide arv suureneb oluliselt. Selgus, et mitut tüüpi monomeeride kombineerimine ja ümberpaigutamine pikkades polümeeriahelates annab paljude variantide konstrueerimise ja määrab kõigi organismide osaks olevate biopolümeeride erinevad omadused. See põhimõte on meie planeedi elu mitmekesisuse aluseks.

2. Süsivesikud ja nende struktuur. Kõigi elusorganismide rakkude koostises on laialt levinud süsivesikud. Süsivesikud on orgaanilised ühendid, mis koosnevad süsinikust, vesinikust ja hapnikust. Enamikus süsivesikutes on vesinik ja hapnik reeglina samas vahekorras ja vees (sellest ka nende nimi - süsivesikud). Selliste süsivesikute üldvalem on C n (H 2 0) m. Näiteks üks levinumaid süsivesikuid - glükoos, mille elementaarne koostis on C 6 H 12 0 6 (joonis 2). Glükoos on lihtne suhkur. Mitmed lihtsuhkrute jäägid ühinevad omavahel ja moodustavad komplekssuhkruid. Piim sisaldab piimasuhkrut, mis koosneb kahe lihtsuhkru (disahhariidi) molekulide jääkidest. Piimasuhkur on kõigi imetajate poegade peamine energiaallikas. Tuhanded samade suhkrute molekulide jäägid, ühendudes üksteisega, moodustavad biopolümeere - polüsahhariide. Elusorganismide koostises on palju erinevaid polüsahhariide: taimedes seda on tärklis(joonis 3), loomadel - glükogeen, koosneb samuti tuhandetest glükoosi molekulidest, kuid veelgi hargnenud. Tärklisel ja glükogeenil on keharakkude elutegevuseks vajaliku energia akumulaatori roll. Väga tärkliserikkad on kartulid, nisuterad, rukis, mais jne.

Süsivesikud ehk sahhariidid, - orgaanilised ained üldvalemiga C p (H 2 0) l, kus P vähemalt kolm. Vesiniku ja hapniku suhe süsivesikute valemis on sarnane nende suhtega veemolekulis, sellest ka nende nimi. Süsivesikute poolest on kõige rikkamad taimerakud, milles sahhariidide sisaldus ulatub kohati 90%-ni kuivmassist (kartulimugulad, seemned), loomarakkudes on süsivesikuid 2-5%. Kõik süsivesikud jagunevad kolme rühma: monosahhariidid, disahhariidid ja polüsahhariidid. Mitmed monosahhariidide molekulid, mis ühenduvad üksteisega vee vabanemisega, moodustavad polüsahhariidimolekuli, polümeeri: -

• monosahhariidid (lihtsuhkrud) jagunevad olenevalt süsinikuaatomite arvust molekulis: trioosideks, mis sisaldavad 3 süsinikuaatomit, tetroosideks - 4, pentoosideks - 5, heksoosideks - 6 süsinikuaatomit. Trioosidest on suure tähtsusega glütseriin ja selle derivaadid (piim- ja püroviinamarihape). Tetroosist - erütroos. Pentooside hulka kuuluvad riboos ja desoksüriboos, mis on osa RNA-st ja DNA-st. Heksoosidest on elusorganismidele suurima tähtsusega glükoos, fruktoos ja galaktoos, nende üldvalem on C 6 H 12 O 6. Monosahhariidid lahustuvad vees. Need on raku peamised energiaallikad. 1 g glükoosi oksüdeerimine annab 17,1 kJ energiat;
• disahhariidid, oligosahhariidid koosnevad kahest glükosiidsidemega seotud monosahhariidist. Nende hulka kuuluvad sahharoos, laktoos ja maltoos. Need lahustuvad vees, on magusa maitsega;
• polüsahhariidid - suure molekulmassiga süsivesikud, mis koosnevad suurest hulgast monosahhariididest, nende molekulmass on suur, molekulid on lineaarse või hargnenud struktuuriga. Funktsionaalselt on olemas varu- ja struktuursed polüsahhariidid. Külmas vees lahustumatu tärklis- taimede peamine varupolüsahhariid; leidub suurtes kogustes kartulimugulates, puuviljades, seemnetes. Glükogeen- polüsahhariid, mis sisaldub inimeste ja loomade kehakudedes, samuti seentes ja pärmis, - mängib olulist rolli süsivesikute muundamisel rakkudes. Fiber(tselluloos) - taimeraku seinte peamine struktuurne polüsahhariid. See sisaldab peaaegu 50% kogu biosfääri süsinikust. Polüsahhariidid jagunevad homo- ja heteropolüsahhariidideks. Esimesed koosnevad ainult ühte tüüpi monosahhariididest; teine ​​- erinevat tüüpi monosahhariididest ja nende derivaatidest. Valkudega komplekse nimetatakse glükoproteiinideks, rasvadega - glükolipiidideks.

3. Süsivesikute funktsioonid: energeetiline, struktuurne, signaal (glükoproteiin). Loomade ja inimeste erinevate näärmete saladused sisaldavad süsivesikuid ja nende derivaate. Taimedes täidavad polüsahhariidid ka toetavat funktsiooni.

4. Lipiidid Lipiidid ja lipoidid (kreeka lipos - rasv) - rasvad ja rasvataolised ained - erineva struktuuriga orgaanilised ühendid. Need ei lahustu vees, kuid lahustuvad hästi orgaanilistes lahustites: eeter, bensiin, kloroform jne. Rakkude rasvasisaldus on tavaliselt madal, 5-15% kuivkaalust, rasvkoe rakud võivad aga sisaldada rasvu kuni 90% kuivkaalust...

Lipiidid on struktuurilt mitmekesised. Kõigil neil on aga üks ühine joon: nad kõik on mittepolaarsed. Seetõttu lahustuvad need mittepolaarsetes vedelikes nagu kloroform, eeter, kuid vees praktiliselt lahustumatud. Lipiidide hulka kuuluvad rasvad ja rasvataolised ained. Rasvade oksüdatsiooni käigus tekib rakus suur hulk energiat, mis kulub erinevatele protsessidele. See on rasvade energeetiline funktsioon. Rasvad võivad rakkudesse koguneda ja toimida säilitustoitainetena. Mõnel loomal (näiteks vaaladel, loivalistel) ladestub naha alla paks kiht nahaalust rasva, mis oma madala soojusjuhtivuse tõttu kaitseb neid alajahtumise eest. Mõned lipiidid on hormoonid ja osalevad keha füsioloogiliste funktsioonide reguleerimises. Fosforit sisaldavad lipiidid (fosfolipiidid) on rakumembraanide kõige olulisem komponent, see tähendab, et nad täidavad struktuurset funktsiooni. Vastavalt keemilisele struktuurile on lipiidid glütserooli ühendid - kolmehüdroksüülne alkohol suure molekulmassiga orgaaniliste hapetega (rasvhapetega), millel pole polümeerset struktuuri:

H 2 C - O - rasvhappejääk

HC - O - rasvhapete jääk

H 2 C - O - rasvhappejääk.

Lipiidide funktsioonid:

• struktuurne. Rasvad osalevad kõigi elundite ja kudede rakumembraanide moodustamises ning tagavad nende poolläbilaskvuse. Rakumembraanide peamised komponendid on fosfolipiidid. Need on rasvataolised ained, milles üks rasvhappemolekul on asendatud H2PO4-ga. Lipiidid osalevad paljude bioloogiliselt oluliste ühendite moodustumisel:
• energiat. 1 g rasva täielikul põletamisel vabaneb 38,9 kJ energiat, mis on ligikaudu kaks korda rohkem kui süsivesikute ja valkudega. Lipiidid annavad 25-30% kogu kehale vajalikust energiast;
• reserv - see väljendub selles, et loomade rasvkoe rakkudes, taimede seemnetes ja viljades kogunev rasv on toitumise varuallikaks;
• termoregulatsioon see funktsioon on tingitud asjaolust, et rasvad ei juhi soojust hästi. Need ladestuvad naha alla, moodustades mõnedel loomadel suuri kobaraid (vaaladel kuni 1 m), mis võimaldab loomadel elada madala temperatuuriga piirkondades. Paljudel imetajatel on omamoodi bioloogiline "soojendaja" – pruun rasvkude, nn "pruun rasv". See kude on väga rikas punakaspruunide mitokondrite poolest. alates- neis sisalduvate rauda sisaldavate valkude eest. See toodab soojusenergiat, mis on imetajate jaoks madalatel temperatuuridel elutingimustes väga oluline. Rasvad on nn endogeense vee tarnijad: 100 g rasva oksüdeerumisel eraldub 107 ml vett. Tänu sellisele veele eksisteerib palju kõrbeloomi;
• määrus metaboolsed protsessid. Paljud lipiidid on paljude hormoonide ja reguleerivate ainete bioloogilises sünteesis lähteained. Rasvad on osa vitamiinidest ja taimsetest pigmentidest;
• kaitsev. Rasvad võivad kaitsta õrnu elundeid šoki ja šoki eest (nt perineaalkapsel, rasvapadi silmade ümber). Rasvataolised ained katavad taimede lehti õhukese kihiga, pakkudes neile kaitset liigniiskumise eest tugevate vihmade ajal.